專利名稱：一種改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及-一種改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特
性的電路。
背景技術(shù)：
目前,計(jì)算機(jī)、空調(diào)和電視機(jī)等較高功率的電子設(shè)備對(duì)開關(guān)電源的負(fù)載動(dòng)態(tài)特性 要求越來(lái)越高。例如計(jì)算機(jī)和空調(diào)從休眠模式突然啟動(dòng)，電視機(jī)從黑屏切換到白屏均是動(dòng) 態(tài)問(wèn)題。因此，電源系統(tǒng)必須具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，使系統(tǒng)從--種運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換到另外 一種運(yùn)行模式時(shí)能很快穩(wěn)定運(yùn)行。 小功率開關(guān)電源如手機(jī)充電器和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等也要求電源H:f I—良好的動(dòng)態(tài)特性，而 且行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的全球一體化的趨勢(shì)明顯加快。特別是當(dāng)前對(duì)電源效率要求越來(lái)越高，多數(shù)用 戶要求滿足EPS2. 0標(biāo)準(zhǔn)；特別是當(dāng)甜對(duì)待機(jī)功率要求越來(lái)越高，多數(shù)用戶要求滿足待機(jī)功 率標(biāo)準(zhǔn)，如手機(jī)的4星標(biāo)準(zhǔn)(().15W)甚至五星標(biāo)準(zhǔn)((U)3W)。當(dāng)前多數(shù)用戶對(duì)手機(jī)充電器的 動(dòng)態(tài)特性也多提出'廣嬰求，手機(jī)前兒大巨頭共NJ提出的動(dòng)態(tài)特性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也正在醞釀中。 為了提高電源效率，越來(lái)越多的電源管理控制器采用線性降頻率的方法，為了降 低待機(jī)功率，除了線性降低頻率外，還釆用跳周期方法。以上所述的線性降低頻率和跳周期 方法改善了轉(zhuǎn)換效率和待機(jī)功率，但由于空載時(shí)的頻率太低(常常低于1KHz),故惡化了電 源的動(dòng)態(tài)特性。 參見圖l，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源原理圖。 主要包括交流輸入單元i00 (含P麗或PFM控制器)、變壓器200、主整流濾波回 路的肖特基二極管3()1 、主整流濾波回路的電解電容3()2和用于改善負(fù)載調(diào)整率的假負(fù)載 303。 變壓器200包含至少3個(gè)繞組，原邊繞組2()1.、反饋繞組202和輸出繞組203。輸 出繞組203的兩個(gè)端點(diǎn)是上端點(diǎn)NS1和下端點(diǎn)NS2，下端點(diǎn)NS2與假負(fù)載303的負(fù)端連接， 假負(fù)載的上面是正端，下面是負(fù)端。 該開關(guān)電源變換的工作原理是經(jīng)過(guò)整流的直流施加于變壓器200的原邊繞組 201上；反饋繞組202將采集的反饋信號(hào)輸入:P麗或P:FM控制器；變壓器200儲(chǔ)存的能量 經(jīng)由輸出繞組203降壓，再經(jīng)過(guò)直流濾波電路的肖特基二極管30i、電解電容302和假負(fù)載 3()3提供給負(fù)載。 常規(guī)的改善開關(guān)電源動(dòng)態(tài)特性的方法是增大變壓器輸出側(cè)電解電容。但是，電解 電容的容值越大，成木也越高。電容的體積隨容值的增大而增大，但大體積的電容安裝比較 困難，并且也不利于人批量生產(chǎn)。 綜上所述，目前通過(guò)增大變壓器輸出側(cè)電解電容來(lái)改善開關(guān)電源動(dòng)態(tài)特性的方法 成本高，不容易實(shí)現(xiàn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，成 本低，易于實(shí)現(xiàn)。 本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，所述電路連接在 開關(guān)電源變壓器的輸出繞組上；所述電路包括整流元件和功率吸收電阻； 所述整流元件的陽(yáng)極連接變壓器輸出繞組整流電路的肖特基二極管的陰極；所述 整流元件的陰極連接假負(fù)載的正端； 所述功率吸收電阻的一端連接所述整流元件的陽(yáng)極，另一端連接所述假負(fù)載的負(fù)y而。 優(yōu)選地，所述整流兀件為二極管。 優(yōu)選地，所述整流元件為三極管，所述三極管的基極和集電極連接在--------起作為整
流元件的陽(yáng)極，所述二極管的發(fā)射極作為所述整流元件的陰極。 本實(shí)用新型實(shí)施例還提供-,中改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，所述電路連接
在開關(guān)電源變壓器的輸出繞組I:;所述電路包括整流元件和功率吸收電阻； 所述整流元件的陽(yáng)極連接變壓器輸出繞組的上端點(diǎn)，所述整流元件的陰極連接所
述功率吸收電阻的一端；所述功率吸收電阻的另一端連接所述假負(fù)載的負(fù)端。 優(yōu)選地，所述電路還包括濾波電容，所述濾波電容并聯(lián)在所述功率吸收電阻的兩端。 優(yōu)選地，所述濾波電容為電解電容。 優(yōu)選地，所述濾波電容的容值小于1 ()uF。 優(yōu)選地，所述整流元件為二極管。 優(yōu)選地，所述整流元件為三極管，所述三極管的基極和集電極連接在一起作為整
流元件的陽(yáng)極，所述三極管的發(fā)射極作為所述整流元件的陰極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn) 本實(shí)用新型提供的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，所述電路連接在開關(guān)電源 變壓器的輸出繞組上；增加的電路包括整流兀件和功率吸收電阻。通過(guò)功率吸收電阻來(lái)提 升開關(guān)電源輸出空載或輕載時(shí)的工作頻率，工作頻率提升了，相應(yīng)的輸出動(dòng)態(tài)特性也達(dá)到 了相應(yīng)改善。通過(guò)調(diào)整功率吸收電阻的阻值，可以使開關(guān)電源繼續(xù)滿足待機(jī)功耗的標(biāo)準(zhǔn)。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源原理圖； 圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例原理圖； 圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例原理圖； 圖4是現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的波形圖； 圖5是本實(shí)用新型增加電路后的開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的波形圖； 圖6是現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性單次觸發(fā)測(cè)試的波形圖； 圖7是本實(shí)用新型增加電路后的開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性單次觸發(fā)測(cè)試的波形圖； 圖8是木實(shí)用新型第三實(shí)施例原理圖； 圖9是本實(shí)用新型第四實(shí)施例原理圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì)本 實(shí)用新型的具休實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。 本實(shí)用新型提供的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路包括整流元件和功率吸收 電阻，其中整流元件包括整流二極管和三極管。當(dāng)整流元件為三極管吋，將三極管的基極和 集電極短接，即此時(shí)的三極管就變成了普通整流的二極管，將基極作為陽(yáng)極，發(fā)射極作為陰 極。整流二極管和三極管的連接在下面的實(shí)施例中相同。為了敘述方便，下面實(shí)施例中僅 以整流二極管為例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明。 下面首先介紹增加的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路與變壓器的輸出繞組并 聯(lián)的實(shí)施例。 參見圖2，該圖為本實(shí)用新型第--實(shí)施例原理圖。 本實(shí)施例提供的改善開關(guān)電源源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路包括整流二極管401和功 率吸收電阻403。 所述整流二極管401的陽(yáng)極連接變壓器輸出繞組2()3的k端點(diǎn)NSl，所述整流二極 管401的陰極連接所述功率吸收電阻403的-一端。 所述功率吸收電阻403的另一端連接所述假負(fù)載303的負(fù)端。 下面以開關(guān)電源丁作在不連續(xù)導(dǎo)通模式為例，來(lái)分析本實(shí)用新型的原理。 開關(guān)電源運(yùn)行在不連續(xù)導(dǎo)通模式時(shí)，變壓器存儲(chǔ)能 一:公式是Ep =
0. 5XLPXIP2Xfs。在待機(jī)狀態(tài)下也滿足該公式。 當(dāng)變壓器原邊繞組的電感l(wèi)，和峰值電流lp確定或者改變較小的情況下，待機(jī)功 率Ep的上升有助T提升空載吋的開關(guān)頻率fs。這樣，從空載切換到滿載吋電壓脈沖就能快 速補(bǔ)充匕輸出電壓跌落就會(huì)較少，且恢復(fù)時(shí)間短。木實(shí)用新型電路400通過(guò)增加的整流二 極管401和功率吸收電阻403，有效地提高了整個(gè)開關(guān)電源的空載能耗，使開關(guān)頻率有所上 升,有到滿足動(dòng)態(tài)特性的要求。通過(guò)調(diào)整功率吸收電阻4()3的阻值可以使開關(guān)電源滿足相 應(yīng)的待機(jī)功率標(biāo)準(zhǔn)。 本實(shí)用新型提供的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，所述電路連接在開關(guān)電源 變壓器的輸出繞組上；增加的電路包括整流二極管和功率吸收電阻。通過(guò)功率吸收電阻來(lái) 提升開關(guān)電源輸出空載或輕載時(shí)的工作頻率，工作頻率提升了，相應(yīng)的輸出動(dòng)態(tài)特性也達(dá) 到'/相應(yīng)改善。通過(guò)調(diào)整功率吸收電阻的阻值，可以使開關(guān)電源繼續(xù)滿足待機(jī)功耗的標(biāo)準(zhǔn)。 參見圖3，該圖為木實(shí)用新型第二實(shí)施例原理圖。 第二實(shí)施例與第-一實(shí)施例的區(qū)別是增加了濾波電容。 所述電路還包括濾波電容4.02，所述濾波電容4.02并聯(lián)在所述功率吸收電阻4.03的 兩端。 所述濾波電容'102優(yōu)選電解電容，其容值優(yōu)選小f l()u:F。 添加所述電容后，將通過(guò)所述電容儲(chǔ)存較多的能量，從而所述功率吸收電阻能吸
收更多能量，空載時(shí)開關(guān)頻率變得更卨，因此，添加該電容后開關(guān)電源的動(dòng)態(tài)特性更好。 下面結(jié)合波形圖比較分析下本實(shí)用新型增加了電路后的效果和現(xiàn)有技術(shù)的效果。 參見圖4，該圖為現(xiàn)有技術(shù)巾開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的波形圖。 圖4中上邊的a波形是輸出電壓波形 下邊的b波形是輸出電流波形。[0054] 從圖4中可以看出，當(dāng)開關(guān)電源的丁作狀態(tài)發(fā)生切換時(shí)，即負(fù)載電流由0mA跳變到500mA,切換頻率為50Hz,由空載切換到滿載的瞬間電壓由5, 46V跌落到1, 42V，對(duì)應(yīng)的電壓具有很大的毛刺。 以上開關(guān)電源由空載到滿載切換時(shí)，電壓差較大，這說(shuō)明開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性不好。 參見圖5，該圖為木實(shí)用新型增加電路后的開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的波形圖。 從圖5中可以看出，當(dāng)開關(guān)電源的工作狀態(tài)發(fā)生切換時(shí)，即負(fù)載電流由OmA跳變到
500mA，切換頻率為50Hz，山空載切換到滿載的瞬間電壓t力5. 5V跌落到4. 5V。 與圖4的現(xiàn)"技術(shù)波形圖相比，本實(shí)用新型提供的電路可以明顯改善開關(guān)電源的
輸出動(dòng)態(tài)特性。 需要說(shuō)明的是，圖4和圖5是在相同的多周期方式測(cè)試方式下捕獲的波形圖。下面介紹下采用單次觸發(fā)方式測(cè)試時(shí)捕獲的波形圖。 參見圖6，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性單次觸發(fā)測(cè)試的波形圖。 從圖6巾可以看出，當(dāng)開關(guān)電源的工作狀態(tài)發(fā)生切換時(shí)，即負(fù)載電流由OmA跳變到
500mA?？蛰d頻率為3881Iz，空載電壓5, 2V，但切換到滿載瞬間跌落到2, 62V。 參見圖7，該圖為本實(shí)用新型增加電路后的開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性單次觸發(fā)測(cè)試
的波形圖。 從圖7中可以看出，3開關(guān)電源的工作狀態(tài)發(fā)生切換時(shí)，即負(fù)載電流由OmA跳變到
500mA?？蛰d頻率為2, 78KI仏空載電壓5, 36V,但切換到滿載瞬間跌落到4, 44V。 與圖6的現(xiàn)有技術(shù)波形圖相比，本實(shí)用新型提供的電路可以明顯改善開關(guān)電源的
輸出動(dòng)態(tài)特性。 參見圖8，該圖為木實(shí)用新型第三實(shí)施例原理圖。 本實(shí)施例提供的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路串聯(lián)在現(xiàn)有整流電路中。[0067] 本實(shí)施例提供電路包括整流二極管401.和功率吸收電阻403。[0068] 所述整流二極管401的陽(yáng)極連接變壓器輸出繞組整流電路的ra特基二極管301的陰極；所述整流二極管401的陰極連接假負(fù)載303的正端。 所述功率吸收電阻403的--------端連接所述整流二極管401的陽(yáng)極，另--端連接所述
假負(fù)載3()3的負(fù)端。 本實(shí)施例提供的電路可以起到相NJ的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的效果。[0071] 木實(shí)用新型除了提供l:述各個(gè)實(shí)施例的電路以外，還對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中整流電路做了改進(jìn)，具體為將起整流作用的肖特基二極管的連接位置做了改進(jìn)。需要說(shuō)明的是，肖特基二極管位置改動(dòng)后均可以與....匕述各個(gè)實(shí)施例提供的電路來(lái)結(jié)合，下面僅以一個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明。 參見圖9，該圖為本實(shí)用新型第四實(shí)施例原理圖。 本實(shí)施例提供的改善開關(guān)電源源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路包括整流二極管40i、濾波電容402和功率吸收電阻403。 所述整流二極管401的陽(yáng)極連接變j土器輸出繞組203的上端點(diǎn)NS1，所述整流二極
管401.的陰極連接所述功率吸收電阻403的一端。 所述濾波電容402并聯(lián)在所述功率吸收電阻403的兩端。[0076] 所述功率吸收電阻403的另一端連接所述假負(fù)載303的負(fù)端。[0077] 本實(shí)施例與第三實(shí)施例的區(qū)別是,整流電路中的肖特基二極管301的位置發(fā)生了改變，本實(shí)施例中肖特基二極管30i的陽(yáng)極連接假負(fù)載303的負(fù)端，肖特基二極管30i的陰極連接輸出繞組的下端點(diǎn)NS2。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而己，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制。雖然木實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如l:，然而并非用以限定木實(shí)用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以--匕實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬f本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范閨內(nèi)。
權(quán)利要求一種改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，其特征在于，所述電路連接在開關(guān)電源變壓器的輸出繞組上；所述電路包括整流元件和功率吸收電阻；所述整流元件的陽(yáng)極連接變壓器輸出繞組整流電路的肖特基二極管的陰極；所述整流元件的陰極連接假負(fù)載的正端；所述功率吸收電阻的一端連接所述整流元件的陽(yáng)極，另一端連接所述假負(fù)載的負(fù)端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，其特征在于，所述整流 兀件為二極管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求i所述的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，其特征在于，所述整流 元件為二極管，所述二極管的基極和集電極連接在一起作為整流元件的陽(yáng)極,所述二極管 的發(fā)射極作為所述整流元件的陰極。
4. 一種改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，其特征在于，所述電路連接在開關(guān)電源變 壓器的輸出繞組上；所述電路包括整流元件和功率吸收電阻；所述整流元件的陽(yáng)極連接變壓器輸出繞組的上端點(diǎn)，所述整流元件的陰極連接所述功 率吸收電阻的一端；所述功率吸收電阻的另-一端連接所述假負(fù)載的負(fù)端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，其特征在f ，所述電路 還包括濾波電容，所述濾波電容并聯(lián)在所述功率吸收電阻的兩端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，其特征在于，所述濾波 電容為電解電容。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，其特征在于，所述濾波 電容的容值小于10uF。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路,其特征在于，所述整流 元件為二極管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，其特征在f ，所述整流 元件為三極管，所述三極管的基極和集電極連接在-一起作為整流元件的陽(yáng)極，所述三極管 的發(fā)射極作為所述整流元件的陰極。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種改善開關(guān)電源輸出動(dòng)態(tài)特性的電路，所述電路連接在開關(guān)電源變壓器的輸出繞組上；所述電路包括整流元件和功率吸收電阻；所述整流元件的陽(yáng)極連接變壓器輸出繞組整流電路的肖特基二極管的陰極；所述整流元件的陰極連接假負(fù)載的正端；所述功率吸收電阻的一端連接所述整流元件的陽(yáng)極，另一端連接所述假負(fù)載的負(fù)端。本實(shí)用新型還提供一種電路，所述電路包括整流元件和功率吸收電阻；所述整流元件的陽(yáng)極連接變壓器輸出繞組的上端點(diǎn)，所述整流元件的陰極連接所述功率吸收電阻的一端；所述功率吸收電阻的另一端連接所述假負(fù)載的負(fù)端。該電路可以提升開關(guān)電源空載或輕載時(shí)的工作頻率，進(jìn)而改善開關(guān)電源的輸出動(dòng)態(tài)特性。
文檔編號(hào)H02M7/04GK201438676SQ200920166100
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者呂述莊 申請(qǐng)人:Bcd半導(dǎo)體制造有限公司